Kaj je križna metoda?

Križna metoda je način za določitev kemijske formule spojin z uporabo valence atomov. Atomi imajo osrednje jedro iz protonov in nevtronov, s plastmi elektronov, ki krožijo okoli jedra v plasteh, imenovanih lupine. Najbolj oddaljena lupina lahko vsebuje preveč ali malo elektronov, kar je opisano s plus ali minus valenčnim številom. Spojine nastanejo z izmenjavo teh elektronov v reakcijah, imenovanih ionska vez, kjer si elektrone delita dva ali več atomov.

Ko se atom z dvema dodatnima elektronima združi z drugim, ki vsebuje en elektron manj, potrebujeta dva od drugega atoma, da tvorita spojino. Silicij vsebuje dva dodatna elektrona v svoji zunanji lupini, medtem ko kisik vsebuje en elektron manj kot polna lupina. Ionska formula za dva atoma bi bila Si+2 in O-1, kar kaže ionsko valenco za vsakega.

Z uporabo križne metode lahko nastalo spojino zapišemo tako, da valenco vsakega atoma prenesemo na drugega in jih zapišemo kot indeks. Molekula, ki nastane zaradi kombinacije silicija in kisika, je silicijev dioksid ali SiO2. Valenca +2 atoma silicija se prečka na kisik, −1 pa se prenese ali prečka na silicij. Prečkanje valenc med dvema atomoma pri opisovanju molekule je privedlo do izraza križna metoda.

Reakcija dveh atomov odpravi kakršen koli naboj elektronov, ker se atoma združita v razmerjih, potrebnih za uporabo vseh presežnih elektronov. Pri uravnoteženem številu elektronov se valenca šteje za nič in v molekularni formuli ni nobenega znaka plus ali minus. Ionske molekule so ponavadi zelo stabilne, ker so elektroni razdeljeni med atome, kar ustvarja zelo močno kemično vez.

Postopek, imenovan redukcija, se uporablja za ustvarjanje ustreznega molekularnega imena, kadar so ionske valence večkratniki manjših števil. Barij in kisik se lahko združita v barijev oksid, pri čemer ima vsak atom valenco dveh. Z uporabo križne metode bi valenco 2 prekrižali z atomskim imenom drugega atoma, kar bi povzročilo molekulo z imenom Ba2O2. Indekse lahko delimo z 2, tako da je pravilna molekula BaO, valence pa so zmanjšane na minimum, ki je potreben.

Križna metoda bo delovala tudi, če so molekule narejene iz bolj zapletenih skupin, kot je cinkov acetat. Cink (Zn) z valenco +2 se lahko kemično poveže z molekulo acetata (C2H3O2) z valenco -1. Metoda preklopi dve valenci, da pokaže, da se bo en atom cinka združil z dvema molekulama acetata in tvoril Zn(C2H3O2)2. Dokler ima molekula znano valenco, je mogoče uporabiti križno metodo za določitev pravilne molekularne strukture katere koli spojine.